微型流化床中生物质半焦水蒸气气化反应特性及动力学研究

• 作者: 王婷婷 曾玺 韩振南 王芳 武鹏 许光文
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 半焦 水蒸气 等温气化 微型流化床 反应动力学
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 催化、动力学与反应器
• 页码范围: 294-307
• 页数: 13页
• 分类号: TQ541
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20210995

摘要

利用微型流化床反应分析仪考察了1123~1223K及10%~40%蒸汽分压(SP)条件下生物质半焦-水蒸气气化的反应特性并计算动力学。结果表明:升高温度和SP有利于缩短反应时间，提高产物(H2、CO和CO2)生成率及总C转化率。低温(1123K)下，反应受SP影响较大，以H2最为明显，增幅达1.97倍；在1223K、SP≥20%条件下，因受活性位点制约，SP对反应影响较小。随温度升高，CO/CO2体积产率比呈现出先减小后增大趋势；在1123K和1173K下，随SP升高，CO/CO2的体积产率比值降低；在1223K下，该值维持在1.25左右。采用缩核模型求取不同SP下总碳转化活化能(Ea)在71.29~76.78kJ/mol范围内，H2、CO2和CO的生成活化能分别在95.44~101.82、83.56~89.35和70.41~74.86kJ/mol之间。测试结果弥补了现有分析仪难以测定气化过程中气体产物生成特性和动力学的局限性。